[发明专利]一种交叉口排队长度估计方法及装置

说明书

本发明涉及一种交叉口排队长度估计方法，包括以下步骤：收集车辆通过交叉口的轨迹数据，对所述轨迹数据中轨迹点的状态进行标注，并按设定信号周期将各轨迹点划分至相应信号周期；基于标注后的轨迹数据，识别每一信号周期内各车辆的排队消散临界点和排队形成临界点；根据所述排队消散临界点拟合得到排队消散曲线；根据所述排队形成临界点拟合得到排队形成曲线；根据所述排队消散曲线以及所述排队形成曲线计算车辆排队长度。本发明能够实现基于轨迹数据的排队长度估计，计算成本小，实用性高。

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种交叉口排队长度估计方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

排队长度估计是智能交通系统的关键问题。在城市交通网络中，排队长度是自适应信号控制策略和信号交叉口或干线通行能力测量的重要指标。传统上，排队长度估计使用来自道路基础设施的信息，例如环路检测器、摄像机、车辆检测器的数据信号和信号相位变化信息。虽然道路上部署的各种检测器能提供密度、流量和速度等宏观的交通信息，但由于安装在固定地点，信息覆盖范围有限，对于实时的路口交通状态估计效果不佳；同时，所需的计算成本较高，实用性较差。

近年来，移动通信技术发展迅速，物联网技术为实时的路口交通状态估计提供了新的解决办法，使用最新的互联车辆技术估计排队长度实现路口精细化控制，改善信号控制系统的性能，缓解路口拥堵，对提高人们的出行体验意义重大。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种交叉口排队长度估计方法、装置及计算机存储介质，用以解决通过硬件检测器检测排队长度覆盖范围小、成本高、实用性差的问题。

本发明提供一种交叉口排队长度估计方法，包括以下步骤：

收集车辆通过交叉口的轨迹数据，对所述轨迹数据中轨迹点的状态进行标注，并按设定信号周期将各轨迹点划分至相应信号周期；

基于标注后的轨迹数据，识别每一信号周期内各车辆的排队消散临界点和排队形成临界点；

根据所述排队消散临界点拟合得到排队消散曲线；

根据所述排队形成临界点拟合得到排队形成曲线；

根据所述排队消散曲线以及所述排队形成曲线计算车辆排队长度。

进一步的，对所述轨迹数据中轨迹点的状态进行标注，具体为：

判断轨迹点的速度是否低于下临界值，如果是，则将相应轨迹点标注为停止状态；判断轨迹点的速度是否高于上临界值，如果是，则将相应轨迹点标注为自由流状态；判断轨迹点的速度是否介于上临界值与下临界值之间，如果是，则将相应轨迹点标注为中间状态：

其中，j表示轨迹点，S表示所有处于停止状态的轨迹点的集合，I表示所有处于中间状态的轨迹点的集合，V表示所有处于自由流状态的轨迹点的集合，v_j表示轨迹点j的速度，u为下临界值，表示上临界值。

进一步的，按设定信号周期将各轨迹点划分至相应信号周期，具体为：

其中，j表示轨迹点，V_p表示p信号周期所有处于自由流状态的轨迹点的集合，I_p表示p信号周期所有处于中间状态的轨迹点的集合，S_p表示p信号周期所有处于停止状态的轨迹点的集合，g_p表示p信号周期绿灯开始时间，g_p+1表示p+1信号周期绿灯开始时间，p+1信号周期为p信号周期的下一周期，x_j表示轨迹点j的位置，t_j表示轨迹点j的时间，w为车速，V表示所有处于自由流状态的轨迹点的集合，I表示所有处于中间状态的轨迹点的集合，S表示所有处于停止状态的轨迹点的集合。